2025-2026学年上海市黄浦区高三（上）期末物理试卷（含解析）

第=page22页，共=sectionpages22页2025-2026学年上海市黄浦区高三（上）期末考试物理试卷1.2025年上海夏季长达160天，位列徐家汇气象观测站建站以来夏季长度排行榜第二。

(1)下列关于热现象的说法中正确的是______。

A.布朗运动中可直接观察到液体分子在做无规则运动

B.两个分子间距离小于10-10m数量级时，分子间只存在斥力

C.一定质量的水蒸气在高温和低温时，高温分布的分子速率分布范围更大

D.一定质量的水蒸气在高温和低温时，高温分布的分子速率分布曲线下的面积更大

(2)小悟利用温度敏感光纤测量物体温度的变化，原理如图1所示。起偏器与检偏器的偏振方向相同，使一束偏振光射入光纤，由于被测物体辐射温度的变化，光纤的光学性质发生变化，从而改变偏振光的偏振方向，光接收器接收到的光强度也随之变化。当光接收器接收到的光强度越小，到达检偏器的光的偏振方向与检偏器的偏振方向之间的夹角______，温度变化量______。

A.越大，越大

B.越小，越大

C.越大，越小

D.越小，越小

(3)如图2为小理自制的温度计，由导热容器瓶、橡皮塞和一根横截面积为S且印有刻度的“┐”形细玻璃管组成，管的一端穿过橡皮塞插入容器瓶内，另一端和外界连通。管的水平部分内装有一小段有色水柱。容器瓶和细玻璃管内封闭一定质量的空气(可视为理想气体)，当环境温度变化时，水柱将移动。已知环境温度为T0时，水柱右侧恰好对准刻度线A，A刻度右侧细玻璃管和容器瓶内气体的总体积为V0。

①计算并说明A～D2.雨后的霓与虹相伴而生，外圈的霓总比内圈的虹淡一些。这源于阳光在水滴中的反射次数不同：虹是由两次折射与一次反射形成，霓则是由两次折射与两次反射形成，多一次反射便造就了这光的幻影。

(1)利用三棱镜观察太阳光(含有红外线、可见光和紫外线)的色散现象。小悟观察到的可见光照射到如图1的B～D的范围内，则______。(多选)

A.A处温度升高最快

B.E处温度升高最快

C.B处光线比D处光线更容易发生全反射

D.B处光线与D处光线射向同一狭缝，B处光线的衍射现象更明显

(2)如图2是虹形成的简化示意图，若水滴是球形的，光线a、b分别代表两条出射的单色光。将单色光a、b分别射向同一双缝干涉实验装置，单色光______的干涉条纹间距更大。测得太阳光的入射角θ为53°，光线b第一次折射偏折的角度β为16°，则光线b在水滴中的折射率为______。(保留2位有效数字)

(3)用简化示意图表示“霓”与“虹”的产生原理，图3中虚线或实线代表红光或紫光。图(b)表示______的产生原理，“霓”与“虹”的色彩序列是______的(选填“相同”或“相反”)3.战国时期《墨子》中叙述了斜面与其省力的原理。斜面也是古希腊人提出的六种简单机械中的一种，《Mathematical Collection》中尝试解析斜面上重物的平衡问题。

(1)下列物理学史中，说法正确的是______。

A.爱因斯坦的相对论否定了牛顿力学

B.牛顿提出了万有引力定律并测量出了引力常量G

C.伽利略通过斜面实验得出了力是维持物体运动状态的原因

D.杨振宁与李政道因共同提出弱相互作用中宇称不守恒理论获得诺贝尔物理学奖

(2)带电小球在匀强磁场中沿固定且足够长的绝缘斜面，由静止下滑时，小球可能离开斜面的情形是图1中的______。

(3)《墨子》中记载了利用前低后高的斜面车来提升重物。如图2所示，轻绳一端固定，另一端系在重物上，斜面光滑。现向左推车使重物沿斜面缓慢上升，直至轻绳与斜面平行的过程中，小球所受______。

A.支持力逐渐减小

B.支持力逐渐增大

C.拉力逐渐增大

D.拉力先减小后增大

(4)如图3(a)所示，材质相同的水平面与斜面均绝缘，两者与物体间的动摩擦因数也相同。一个带电荷量为q、质量为m的物体，从A点静止释放，沿斜面下滑运动至D点静止，忽略物体在B处碰撞所导致的机械能损失。当空间加上方向竖直向下的匀强电场如图3(b)所示，再次让该物体从A点静止释放，沿斜面下滑运动至D'点静止，则______。

A.D'点与D点重合

B.D'点在D点的左侧

C.若物体带负电，D'点在D点的右侧

D.若物体带正电，D'点在D点的右侧

(5)物体开始时静止在斜面上，t=0时刻起所受合力F随时间t的变化如图4所示。8秒末，物体动量的大小为______kg⋅m/s。

(6)小悟设计了如图5(a)所示的实验装置测量木块与木板间的动摩擦因数μ。让木块从倾角为30°的木板上的A点静止释放，位移传感器测得距离x随时间t变化的x-t图像如图5(b)。则木块加速度a的大小为______m/s2，动摩擦因数μ为______。(均保留2位有效数字)

(7)小理从倾角为θ的斜面上方，以大小为v的水平速度抛出小钢球，小钢球在空中运动时间t后恰好垂直击中斜面。则地球的质量为______。(已知引力常量G，地球的半径R)

(8)如图7所示，直角三角形ABC位于竖直平面内，BC边水平，∠ACB=30°，AC边光滑且绝缘，长度为2L。在BC的中点O处固定一电荷量为Q的正点电荷，一个质量为m、电荷量为q的带负电小球，从A点沿AC下滑，运动到斜边上的垂足D时速率为v(已知重力加速度g)。

①小球运动的过程中，保持守恒的是______。

A.动能与电势能之和

B.动能与重力势能之和

C.重力势能与电势能之和

D.动能、电势能与重力势能之和

②小球运动到C点时的速率为______。

(9)如图8(a)所示，在光滑斜面下端安装一力传感器，斜面上有一滑块，一劲度系数为k的轻弹簧上端与滑块相连，下端固定在力传感器上。将滑块沿斜面下压一段距离后释放，滑块将在光滑4.发光二极管(LED)是继油灯、白炽灯和荧光灯之后照明技术的又一次突破。蓝色发光二极管的诞生使得白光LED成为可能，其能源效率达到白炽灯的20倍，使用寿命超过10万小时。

(1)小悟将家中的8盏40W白炽灯替换为同样数量的5WLED灯，每年节省的电费约为______。(每盏灯日照明时间约6h，电费0.62元/kW⋅h)

A.4元

B.40元

C.400元

D.4000元

(2)在宇宙飞船上安装一盏LED灯，它每隔一定时间亮一次。

①飞船上的人测得两次亮灯的时间间隔为Δt'；地球上的人测得两次亮灯的时间间隔为Δt。则Δt'与Δt的关系是______。

A.Δt'<Δt

B.Δt'=Δt

C.Δt'>Δt

②地球上的人通过观测发现，LED灯的光谱存在向波长增大方向移动的“红移现象”，这表明飞船与地球间的距离正在逐渐______。

(3)如图1所示的LC振荡电路中，电容器C右侧放置一个用导线与LED灯连接成的闭合回路。先将单刀双掷开关置于接线柱a，使电容器充满电。再将开关置于接线柱b的瞬间，LED灯发光，此时通过电感器L的电流变化率______。

A.最小

B.最大

C.为零

(4)小理将动感单车改装为如图2(a)所示的旋转电枢式发电机，骑行时线圈在磁铁间的匀强磁场中转动，产生交流电。如图2(b)所示，某次匀速骑行时，穿过线圈的磁通量满足Φ=0.04sin2πt(Wb)，线圈匝数为100，保护电阻R的阻值为1kΩ，灵敏电流计G的内阻不计。则线圈中产生的感应电动势随时间变化的关系式为e=______V。若骑行速度减半，线圈的内阻不计，则感应电流的有效值为______mA(保留2位有效数字)。

(5)如图3(a)，将一LED气嘴灯沿车轮半径方向安装在自行车的前轮上，气嘴灯的下端固定在车轮内圈，气嘴灯的大小远小于车轮的半径。气嘴灯内固定有一内壁光滑的感应装置，装置A端通过劲度系数为k的轻弹簧连接质量为m的重物，弹簧与重物均套在固定的光滑杆上，重物可沿杆滑动。重物下端有触点C，装置B端有触点D，两触点大小不计，接触时LED灯发光。当B端朝下竖直静置时，触点C、D间的距离为2mgk。现将自行车如图3(b)所示竖直倒放在地面上，研究前轮旋转时的LED发光情况。(已知前轮的内径R，重力加速度g)

①当气嘴灯转动到最低点时，线速度的大小为3gR，求此时重物对B端的弹力；

②为使LED灯能一直发光，求前轮匀速转动的最小角速度大小。

(6)如图4(a)所示，将LED灯、电阻R和电动势为E、内阻为零的电源串联连接。该LED灯的伏安特性如图4(b)所示，当灯两端的电压小于Uc时，电流为零；当灯两端的电压Uc=1.8V时，灯两端的电压不随电流变化而变化。

答案解析1.【答案】C

越大;越大

(1)水柱移动距离x与温度T成线性关系，因此A～D间的温度刻度是均匀分布的；(2)【解析】解：(1)A.布朗运动中可直接观察到的是悬浮在液体中的颗粒的无规则运动，液体分子的无规则运动无法直接观察，故A错误；

B.两个分子间距离小于10-10m数量级时，分子间同时存在引力和斥力，此时斥力大于引力，分子间的作用力表现为斥力，并非分子间只存在斥力，故B错误；

C.在高温时，分子的平均速率较大，速率大的分子比例较多，分布曲线的峰值会向速率大的方向移动，速率的分布范围增大，整个曲线将变得较为平坦，故C正确；

D.对于一定质量的水蒸气，其分子运动速率低温分布图像和高温分布图像与坐标轴所围的面积相等，等于1，故D错误；

故选：C；

(2)起偏器与检偏器的偏振方向相同，温度变化导致光纤光学性质改变，使偏振光的偏振方向发生改变。温度变化量越大，光纤的光学性质变化越显著，使得到达检偏器的光的偏振方向与检偏器的偏振方向之间的夹角越大，透过检偏器的光强度就会越小，所以光接收器接收到的光强度越小；

故选：A；

(3)(1)当环境温度变化时，气体内部压强不变，根据盖⋅吕萨克定律，则任意温度T下的气体体积为V=TT0V0，

则有ΔV=V-V0=(TT0-1)V0，

设水柱移动距离为x，有ΔV=Sx，

联立解得x=V0ST0T-V0S，

水柱移动距离x与温度T成线性关系，因此A～D间的温度刻度是均匀分布的；

(2)温度计的灵敏度是指单位温度变化引起的有色水柱移动距离的变化率，即2.【答案】AD

b;1.3

霓;【解析】解：(1)频率越高折射率越大，偏折角度越大，因此B处为红光，D处为紫光，A处为红外线，E处为紫外线，

AB、红外线有明显的热效应，所以A处升温快，故A正确，B错误；

C、紫光折射率较大，由折射定律可知更容易发生全反射，故D处光线更容易发生全反射，故C错误；

D、通过同一个狭缝，波长越大，衍射现象越明显，红光的波长较大，因此通过狭缝时衍射现象更明显，故D正确；

故选：AD；

(2)由图可知a光线偏折明显，折射率较大，则波长较小，b光波长较大，干涉条纹间距Δx=Ldλ，可知波长越大干涉条纹间距越大，故b光线的干涉条纹间距更大；

光线b第一次折射偏折的角度β为16°，则折射角γ=53°-16°=37°，则折射率n=sin53°sin37∘=0.80.6≈1.3；

(3)“虹”现象亮度较大，是光在水滴内一次反射后形成的，“霓”现象亮度较小，是光在水滴内两次反射后形成的，故b表示霓的产生原理；

两图中虚线表示的光线，偏折角度较小，为红光，实线表示的光线为紫光，由图可知，“霓”与“虹”的色彩序列是相反的。

故答案为：(1)AD；(2)b；1.3；(3)霓；相反。

(1)3.【答案】D

D

B

A

20

1.0;0.46

M=v0R2Gttanθ

D【解析】解：(1)A：相对论是对牛顿力学的拓展而非否定，牛顿力学在低速宏观下仍成立。故A错误。

B：牛顿提出万有引力定律，但引力常量G是卡文迪什测出的。故B错误。

C：伽利略通过斜面实验得出力是改变物体运动状态的原因，而非维持。故C错误。

D：杨振宁与李政道因提出弱相互作用中宇称不守恒理论获诺贝尔物理学奖。故D正确。

(2)带电小球在匀强磁场的斜面下滑，小球沿斜面下滑时，洛伦兹力方向由左手定则判断。当洛伦兹力垂直斜面向上且大小大于重力垂直斜面的分力时，小球会离开斜面。

AB：无磁场，小球不会离开斜面。故AB错误。

C：负电荷下滑，磁场垂直纸面向里，洛伦兹力垂直斜面向下，不会离开。故C错误。

D：正电荷下滑，磁场垂直纸面向里，洛伦兹力垂直斜面向上，可能离开。故D正确。

(3)设斜面倾角为α，轻绳与斜面夹角为β。对重物受力分析，支持力N=mgcosα-Tsinβ，拉力

T=mgsinαcosβ。左推车时β减小，cosβ增大，故T减小；sinβ减小，故N增大。故ACD错误，B正确。

(4)设斜面倾角为θ，动摩擦因数为μ。无电场时，全程能量关系为：

mgLsinθ-μmgLcosθ-μmgx'=0，加竖直向下电场后，等效重力变为mg+qE，同理可得：

(mg+qE)Lsinθ-μ(mg+qE)Lcosθ-μ(mg+qE)x'=0

两式对比可知x'=x即D'与D点重合，与带电正负无关。故A正确，BCD错误。

(5)根据动量定理，动量变化等于合外力的冲量，即F-t图与时间轴围成的面积。

0-2s：I1=(2×2)N=4N⋅s

2-6s：I2=((2+6)×42)N⋅s=16N⋅s

6-8s：I3=0

总冲量I=(4+16)N⋅s=20N⋅s，初动量为0，故8秒末动量为20kg⋅m/s。

(6)根据匀变速直线运动的推论Δx=aT2取T=0.2s：

x1=(30-24)cm=6cm=0.06m

x2=(24-14)cm=10cm=0.10m

Δx=x2-x1=0.10m-0.06m=0.04m

加速度：

a=ΔxT2=0.040.22=1.0m/s2

由受力分析mgsin30°-μmgcos30°=ma代入数据得：

0.5g-μ32g=a,μ≈0.46

(7)平抛小钢球垂直击中斜面求地球质量

分析：

垂直击中斜面时，速度方向与斜面垂直，有tanθ=v0gt，得g=v0ttanθ。

由黄金代换式GM=gR4.【答案】C

A;远离

B

8πcos2πt;8.9

(1)大小为mg，方向竖直向下；(2)2gR

①R【解析】解：(1)8盏40W白炽灯，每年电费Q1=8×0.04kW×365×6h×0.62元/kW⋅h=434.496元，

8盏5WLED灯，每年电费Q2=8×0.005kW×365×6h×0.62元/k